Saldūdens ģenerators ir iekārta, kas parasti atrodas uz kuģa, bet dažos rūpnieciskos apstākļos arī krastā un kas pārvērš sālsūdeni no jūrām un okeāniem dzeramajā saldūdenī. Iekārtas mēdz būt diezgan sarežģītas un paļaujas uz virkni sūkņu un spiediena kameru, kā arī augstu temperatūru, lai veicinātu gan viršanu, gan iztvaikošanu. Tie parasti ir nedaudz jutīgi un bieži vien tiem ir nepieciešama liela apkope, lai tie darbotos efektīvi; sāļi, kas tiek noņemti no ūdens, var izraisīt uzkrāšanos, un, ja relatīvā sāļuma mērīšanas sensori zaudē savu precizitāti, piegādātais ūdens nemaz nebūs svaigs. Šie ģeneratori ir ļoti svarīga tālo jūras braucienu sastāvdaļa, jo apkalpēm parasti nav praktiski iepakot visu nepieciešamo ūdeni. Dažas kopienas ir arī sākušas būvēt atsāļošanas iekārtas, lai jūras ūdeni pārvērstu ūdenī, ko var izmantot pašvaldības ūdens vietā, taču izmaksas šeit mēdz būt ļoti augstas. Pētnieki jau sen ir meklējuši ekonomiskus veidus, kā pārvērst sālsūdeni ūdenī, ko cilvēki var viegli patērēt, jo īpaši sausuma pārņemtajās pasaules daļās, taču vismaz pagaidām šī prakse ir tik dārga, ka to patiešām izmanto tikai turīgos apgabalos. kas var gan samaksāt par sākotnējo rūpnīcas būvniecību, gan veikt nepieciešamo apkopi.
Pamatkoncepcija
Saldūdens ģeneratora visaptverošā koncepcija parasti ir diezgan vienkārša. Pirmkārt, jūras ūdens tiek iztvaicēts, izmantojot siltuma avotu, atdalot tīru ūdeni no sāls, nogulsnēm un citiem elementiem. Ģeneratori bieži izmanto dīzeļdzinēja apvalku kā siltuma avotu, lai gan šim nolūkam var izmantot arī tvaiku. Praktiski jautājumi bieži ir sarežģītāki. Sākuma izmaksas mēdz būt arī patiešām augstas, taču galvenokārt tāpēc, ka saldūdens ģeneratori mēdz izmantot esošo siltumenerģiju, lai darbinātu, realizētās ekspluatācijas izmaksas mēdz būt zemas — vismaz uz kuģiem. Atkarībā no tā, cik daudz ūdens tiem nepieciešams pārveidot, tie mēdz būt arī diezgan mazi, un tos parasti var ievietot mehāniskā skapī vai nelielā telpā.
Svaiga ūdens nozīme
Kuģi un okeāna laineri bieži vien aizņem nedēļas, ja ne mēnešus, lai pabeigtu savu reisu, un parasti ir nepieciešams daudz saldūdens, lai nodrošinātu darbību tik ilgu laiku. Apkalpei un pasažieriem noteikti ir nepieciešams ūdens, ko dzert, un ūdens ir vajadzīgs arī tādām lietām kā ēdiena gatavošana un tīrīšana. Daudzām mehāniskām darbībām, īpaši attiecībā uz dzinēju, ir nepieciešams arī tvaiks un savienojums ar ūdens padevi, lai nodrošinātu optimālu darbību. Jūras ūdens nav piemērots dzeršanai un ēdiena gatavošanai, un tajā esošās nogulsnes parasti padara to nepieņemamu vairumam citu lietojumu.
Pirms seniem laikiem jūras ceļotāji atnesa mucas ūdens, ko viņi deva savā ceļojuma laikā. Lai gan parasti tā joprojām ir iespēja, pietiekami daudz tīra ūdens iepakošana sākumā bieži vien palielina svaru, ko mūsdienu jūrnieki uzskata par nevajadzīgu, un arī bojājuma risks parasti nav izmaksu vērts. Ieguldījumi saldūdens ģeneratorā tiek plaši uzskatīti par nozares standartu, un vairums valdību un regulatīvo aģentūru to pieprasa komerciālām darbībām.
Primārās sastāvdaļas
Lielākajā daļā ģeneratoru ir divi galvenie elementi. Viens siltummainis iztvaiko jūras ūdeni, bet otrs kondensē saldūdens tvaikus dzeramajā ūdenī. Kondensatora elementā tvaiki tiek kondensēti dzesēšanas ceļā, bieži vien vienkārši izmantojot aukstu jūras ūdeni, lai atdzesētu iekārtas ārpusi.
No praktiskuma viedokļa ģeneratorā jāiekļauj arī funkcija apstrādātā ūdens sāļuma uzraudzībai. Ja sāļums pārsniedz noteikto līmeni, parasti no vienas līdz desmit daļām uz miljonu (ppm), ģenerators automātiski atgriezīs ūdeni padeves līnijā un atkal ievadīs to ciklam. Pastāvīgas problēmas var liecināt par nepieciešamo remontu.
Izmantot atsāļošanas iekārtās
Ģeneratorus arvien vairāk izmanto kā galveno sastāvdaļu liela mēroga atsāļošanas iekārtās, kas parasti atrodas piekrastes zonās; šie augi parasti ir paredzēti, lai nodrošinātu nelielu daudzumu svaiga dzeramā ūdens un ražas apūdeņošanu vietējai sabiedrībai. Tie ir kļuvuši ļoti izplatīti Tuvajos Austrumos un tiek izmantoti arī dažās Kalifornijas kopienās. Reaģējot uz sausumu, visticamāk, tiks uzcelts vairāk atsāļošanas iekārtu, un bažas par ūdens pieejamību augošajās pilsētās turpina pieaugt. Tomēr ar atsāļošanas iekārtām saistītās izmaksas mēdz būt ļoti augstas. Parasti tos ņem vērā tikai tad, ja turīgas kopienas saskaras ar ūdens trūkumu no tradicionālajiem avotiem, un parasti tikai vietās, kur jau ir dabisks sālsūdens avots.
Praktiski ierobežojumi ikdienas lietošanai
Pētnieki un vides eksperti jau sen ir apšaubījuši saldūdens avotu ilgtspējību uz zemes, un daudzi ir meklējuši lētu un uzticamu veidu, kā pārvērst sālsūdeni cilvēku lietošanai. Vairumā gadījumu ģeneratori nav pietiekami jaudīgi, lai apmierinātu vajadzības, pat ja to darbība uz sauszemes nebija tik dārga.
Daudzas no visvairāk izmisušajām ūdens trūkuma kopienām atrodas tālu iekšzemē, bieži vien kara izpostītās vai jaunattīstības valstīs; daudzi Centrālāfrikas reģioni ir labs piemērs. Atsāļošanas iekārtu celtniecība šeit nav iespējama, jo nav gatava sālsūdens avota, un tā transportēšana no krasta bieži ir pārmērīgi dārga. Kā tādi ģeneratori ir ūdens pārveidošanas līdzeklis, taču tos parasti neuzskata par risinājumu plaši izplatītam ūdens trūkumam.